CN115122954A - 无人机无线充电系统 - Google Patents

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Abstract

公开一种无人机无线充电系统，其包括：多个充电垫片，整齐排列布置；识别部，与各个所述充电垫片连接，安放无人机的端子时进行操作；以及控制部，将充电器连接到所述识别部操作的充电垫片。

Description

无人机无线充电系统
技术领域
本发明涉及一种给无人机的电池充电的充电系统。
特别是，能够在无人机被安放在无人机站上时，自动寻找无人机的电池的端子位置，给无人机的电池充电的无人机无线充电系统。
背景技术
无人飞行的无人机被选为第四次工业革命的核心技术。
无人机可以通过无人技术进行远距离的拍摄、运输、喷洒等，从而在实用性上备受瞩目，并被预测为可以应用在未来的各种产业现场。
为了提高无人机的实用可能性，正在积极进行技术开发。其中的一个领域为给无人机的电池充电的电池充电领域。由于无人机是无人运行，因此为了使各种装置操作，必须需要动力源，作为该动力源，一般使用电池。
与用于增加电池容量的技术开发独立地，也在开发着能够通过无人技术给无人机的电池充电的技术，其中，最受瞩目的方法为利用无人机站的方法。
无人机站是能够在无人机的移动路径上安放无人机进行停留的场所，利用无人机站的无人机充电方法是通过如下方式给无人机充电，即将无人机安放在无人机站上时，向无人机的端子连接充电器，从而连接电池。
该方法虽然理论上简单，然而有一个需要解决的问题，就是需要搜寻无人机的端子的位置。由于无人机是利用无人技术操作，因此虽然宏观上可以知道无人机的位置，然而微观上却难以知道无人机的端子所处的准确地点。因此，难以向无人机的端子连接充电器，发生无人机的电池不被充电的问题。
发明内容
技术问题
本发明解决了所述问题，其目的在于，提供一种能够在无人机被安放在无人机站上时，准确且快速地找出无人机的端子，给无人机的电池充电的无人机无线充电系统。
技术方案
根据一实施例的无人机无线充电系统包括：多个充电垫片，整齐排列布置；识别部，与各个所述充电垫片连接，在安放无人机的端子时进行操作；以及控制部，将充电器连接到所述识别部操作的充电垫片。
本发明的特征为，所述识别部包括：第一识别部，允许一方向的电流移动；以及第二识别部，允许另一方向的电流移动。
本发明的特征为，所述第一识别部和所述第二识别部包括发光部。
本发明的特征为，所述控制部确认第一识别部和第二识别部的操作，从而确认与无人机的端子连接的所述充电垫片。
本发明的特征为，与多个充电垫片连接的所述第一识别部或者所述第二识别部操作时，所述控制部连接与多个充电垫片各自对应的充电器的端子。
本发明的特征为，包括能够与所述无人机通过近距离通信收发信息的通信部，所述控制部从所述通信部接收所述无人机发送的无人机的信息。
本发明的特征为，包括事先存储有关于无人机的种类以及无人机的电池的信息的存储部，所述控制部比较所述无人机的信息和存储在所述存储部的信息。
本发明的特征为，还包括存储所述无人机的电池被充电的履历信息的管制部。
发明效果
根据一实施例的本发明的无人机无线充电系统可以是控制部感应安放有无人机的端子的充电垫片，向该充电垫片准确连接充电器，从而给无人机的电池充电。
另外，根据一实施例的本发明可以通过通信部准确感应安放在无人机站上的无人机的种类、无人机的电池，从而高效地给无人机的电池充电。
附图说明
图1是示出根据一实施例的本发明的无人机无线充电系统的示图。
图2是概略示出在根据一实施例的本发明的无人机无线充电系统的充电垫片布置有无人机的电池的“+”端子和“-”端子的示图。
图3是示出图2的状态下根据一实施例的本发明的无人机无线充电系统的操作状态的示图。
图4是示出根据其他实施例的本发明的无人机无线充电系统的无人机的电池的“+”端子、充电垫片、识别部以及控制部的示图。
图5是概略示出在根据一实施例的本发明的无人机无线充电系统中，无人机的“+”端子搭在多个充电垫片上的状态的示图。
图6是示出图5的状态下根据一实施例的本发明的无人机无线充电系统的操作状态的示图。
图7是示出在根据一实施例的本发明的无人机无线充电系统中，增加了检查部的示图。
图8是通过框图示出根据一实施例的本发明的无人机无线充电系统的一部分结构的示图。
附图标记：
100：无人机，110：(无人机的电池的)“+”端子，120：(无人机的电池的)“-”端子，200：充电垫片，300：识别部，310：第一识别部，311：第一晶体管，312：第一发光部，320：第二识别部，321：第二晶体管，322：第二发光部，400：控制部，500：充电器，600：检查部，700：通信部，800：存储部，900：管制部
本发明可以进行多种变型，可以具有多种实施例，将示例特定实施例，并在具体实施方式中进行详细说明。然而，这并不是意图将本发明限定为特定实施形态，而应理解为包括本发明的思想以及技术范围中包含的所有变型、均等物及替代物。
本发明中使用的术语仅是为了说明特定实施例而使用的，意图不在于限定本发明。在文脉上没有明确表示其他含义时，单数表述包括复数表述。在本发明中，“包括”或者“具备”等术语应理解为，其是用于表示说明书中记载的特征、数字、步骤、操作、构成要素、部件或者其组合的存在，并不事先排除一个或者其以上的其他特征或者数字、步骤、操作、构成要素、部件或者其组合的存在或者附加可能性。
以下，参考附图详细说明本发明的优选实施例。此时，应注意的是附图中尽可能用相同的符号表示相同的构成要素。另外，省略对于能够使本发明的要旨变模糊的公知功能以及构成的详细说明。同理，附图中夸张、省略或者概略示出一部分构成要素。以下，为了方便说明，以图2为基准，通过行列表示充电垫片200的位置。
图1是示出根据一实施例的本发明的无人机无线充电系统的示图。
本发明的无人机无线充电系统可以包括：多个充电垫片200、与充电垫片200对应连接的识别部300、控制部400。
充电垫片200布置在无人机站的开放的一面。可以在无人机站布置框架。框架可以布置为格子形态。可以在以格子形态布置的框架之间的空间布置充电垫片200。框架的布置形态可以不同。
作为一例，框架可以布置为格子形态，从而形状空间布置为从1行1列至4行4列。然后，可以在该空间分别布置四边形形状的充电垫片200。然而，框架的形状、布置、充电垫片200的形状等当然也可以根据情况和发明而多样地变化。
图2是概略示出在根据一实施例的本发明的无人机无线充电系统的充电垫片布置有无人机的电池的“+”端子和“-”端子的示图。
图3是示出图2的状态下根据一实施例的本发明的无人机无线充电系统的操作状态的示图。
可以在各个充电垫片200连接有识别部300。各个识别部300可以在无人机100的端子被安放在充电垫片200上时进行操作。作为一例，在布置为从1行1列至4行4列的各个充电垫片200中，在布置在2行2列的充电垫片200布置有无人机100的“+”端子110，在布置在4行4列的充电垫片200布置有“-”端子120时，与各个充电垫片200连接的各个识别部300可以掌握该情况。
该情况下，无人机100可以起到连接一个开放的电路的连接体作用。即，各个识别部300起到开放的电路的电阻作用，无人机100中电池和端子使电流朝一方向流动，从而使识别部300操作。即，在无人机100布置在充电垫片200上时，则连接在与无人机100的电池的端子相接的充电垫片200上的识别部300可以操作。
识别部300可以由第一识别部310、第二识别部320构成。第一识别部310和第二识别部320各自与一个充电垫片200连接。第一识别部310允许朝一方向施加电流，第二识别部320允许朝与一方向相反的方向施加电流。
控制部400与各个识别部300连接，检查施加有电流的识别部300，将充电器500连接到与该识别部300对应的充电垫片200。其中，控制部400区分充电器500的“+”端子、“-”端子，连接到各个充电垫片200。
无人机100与电池连接的端子被区分为“+”端子110、“-”端子120。因此，可以是在布置有无人机100的“+”端子110的充电垫片200连接充电器500的“+”端子，在布置有无人机100的“-”端子120的充电垫片200连接充电器500的“-”端子，从而形成一个闭合电路。其中，各个充电垫片200与第一识别部310、第二识别部320均连接，因此允许朝两方向的电流的流动，其中，可以在形成闭合电路时使电流在闭合电路流通。
通过上述实施例进行分析，可以通过充电器500、充电器500的“+”端子、第一识别部310、布置在2行2列的充电垫片200、无人机100的“+”端子110、无人机的电池、无人机100的“-”端子120、布置在4行4列的充电垫片200、第二识别部320、充电器500的“-”端子构成闭合电路。
另外，随着基准的制定，控制部400可以在各个充电垫片200将充电器500的“+”端子、“-”端子连接到各个端子。
作为基准将在第一识别部310朝一方向流通电流定为“+”时，控制部400可以掌握到在2行2列的充电垫片200布置有无人机100的“+”端子110，在4行4列布置有无人机100的“-”端子120。因此，控制部400可以向布置在2行2列的充电垫片200连接充电器500的“+”端子，向布置在4行4列的充电垫片200连接充电器500的“-”端子。
实现该情况的第一识别部310和第二识别部320可以由晶体管311、321和电阻体312、322实现。晶体管允许一方向的电流移动，因此布置在第一识别部310和第二识别部320的晶体管可以布置为允许施加彼此相反方向的电流。在本发明中，晶体管311、321和电阻体312、322可以由独立的构成表示，然而当然不排除该两个构成为结合为一个的一个构成。
优选地，第一识别部310包括允许电流仅朝一方向流通的第一晶体管311，第二识别部320包括允许电流仅朝另一方向流通的第二晶体管321。
当电流流通时电阻体进行操作。电阻体可以具有多种种类，然而优选为，电流流通时发出光的发光部。即，第一识别部310可以包括第一发光部312，第二识别部320可以包括第二发光部322。
因此，无人机100被安放在充电垫片200上，并形成闭合电流而发生电流流通时，控制部400可以掌握与各个充电垫片200连接的第一识别部310、第二识别部320中发出光的任一个发光部，从而掌握无人机100的端子的布置位置以及布置的端子是“+”端子110还是“-”端子120。然而，当然，除了发光部之外，电阻体可以为发出热的发热体，也可以为发出声音的扬声器。
图4是示出根据其他实施例的本发明的无人机无线充电系统的无人机的电池的“+”端子、充电垫片、识别部以及控制部的示图。
另外，作为又一其他实施例，识别部300可以包括测定负载的负荷传感器。
无人机100的电池的各个端子布置在充电垫片200上，布置有无人机100的端子的充电垫片200被施加压力而可被按压。布置在各个充电垫片200的下侧的识别部300可以识别被施加的压力，控制部400可以感应该压力，搜寻布置有无人机100的电池的各个端子的充电垫片200。
然而，该情况下，控制部400无法掌握布置在该充电垫片200上的无人机100的电池的各个端子是“+”端子110还是“-”端子120，因此需要进一步的辅助装置。其中，进一步的辅助装置可以为上述的发光部。即，可以是电流朝一方向流通时，第一发光部312发光，电流朝相反方向流通时，第二发光部322发光。
控制部400可以在布置有无人机100的端子的充电垫片200中的任一个连接第一发光部312，在另一个连接第二发光部322，从而假设第一发光部312、第二发光部322发光，则掌握到在连接第一发光部312的充电垫片200布置有无人机100的“+”端子110，在其余的充电垫片200布置有“-”端子120。然后，控制部400向第一发光部312发光的电路连接充电器500的“+”端子，向第二发光部322发光的电路连接充电器500的“-”端子。
假设第一发光部312和第二发光部322不发光，则控制部可以识别到在连接有第二发光部322的充电垫片200布置有无人机100的“+”端子110，在其余的充电垫片200布置有无人机100的“-”端子120。
同时，识别部300为负荷传感器时，本发明可以通过后述的通信部700防止误操作。负荷传感器可以通过外部的因素施加负载。因此，负荷传感器误操作时，控制部400可能做出错误的识别。为了防止该情况，无人机100的近距离通信部向后述的无人机无线充电系统的通信部700发送ID信息之后，控制部400可以识别到无人机100的电池的端子布置在向负荷传感器施加负载的部分的充电垫片200上。由此，可以防止因外部环境而识别部300误操作导致的控制部400的误操作。
图5是概略示出在根据一实施例的本发明的无人机无线充电系统中，无人机的“+”端子搭在多个充电垫片上的状态的示图。
图6是示出图5的状态下根据一实施例的本发明的无人机无线充电系统的操作状态的示图。
无人机100的电池的端子可以与多个充电垫片200相接。这是因为无人机100的电池的端子具有设定的大小。该情况下，多个识别部300可以操作。即，连接在与无人机100的端子相接的多个充电垫片200上的识别部300操作。其中，当然可以是连接在与无人机100的“+”端子110相接的多个充电垫片200上的第一识别部310操作，连接在与无人机100的“-”端子120相接的多个充电垫片200上的第二识别部320操作。控制部400确认到在各个识别部300流通有电流，可以将充电器500的端子连接到识别部300操作的各个充电垫片200。
另外，控制部400通过识别部300的操作识别到无人机100的电池的各个端子与充电垫片200是否相接，因此也可以掌握无人机100的电池的各个端子与充电垫片200没有准确相接的情况，该情况下，控制部400可以向无人机100下达指令以使无人机100重新安放。
例如，假设无人机100的“+”端子110与布置在2行2列和2行3列的充电垫片200同时相接的情况。其中，假设在布置在2行2列的充电垫片200准确布置有无人机100的“+”端子110，虽然布置在2行3列的充电垫片200和无人机100的“+”端子110进行连接，却没有稳定相接。
虽然与布置在2行2列的充电垫片200连接的第一识别部310的第一发光部312正常操作，然而与布置在2行3列的充电垫片200连接的第一识别部310的第一发光部312却不稳定地操作。
该情况下，暂且不论控制部400能够识别与无人机100的“+”端子110相接的充电垫片200，控制部400可以确认到无人机100的端子没有稳定安放在充电垫片200上。控制部400可以通过后述的通信部700向无人机100发送控制信号，向无人机100下达位置重新排列指令，无人机100接收到控制信号时，则重新运行以重新排列位置。
图7是示出在根据一实施例的本发明的无人机无线充电系统中，增加了检查部的示图。
另外，控制部400可以进行定期检验第一识别部310、第二识别部320的检验操作。该情况下，为了方便说明，假设第一识别部310和第二识别部320各自包括第一发光部312、第二发光部322。
第一发光部312和第二发光部322作为流通电流时进行操作的电子设备，是寿命固定的装置。因此，有必要检查第一发光部312和第二发光部322是否操作。控制部400按照设定的周期或者不定期地连接与各个充电垫片200连接的第一识别部310、第二识别部320和检查部600，检查第一识别部310和第二识别部320是否操作。检查部600可以通过开关或者除此之外的构成，使第一识别部310、第二识别部320朝一方向或者另一方向流通电流。因此，第一发光部312、第二发光部322可以在与检查部600连接时进行操作。
假设虽然检查部600和任一个第一识别部310、第二识别部320进行连接，但第一发光部312、第二发光部322不操作，则控制部400可以向后述的管制部900发送控制信号，向管制部900通知不操作的发光部发生异常。
图8是通过框图示出根据一实施例的本发明的无人机无线充电系统的一部分结构的示图。
本发明的无人机无线充电系统可以包括通信部700、存储部800、管制部900。
在无人机100设置有近距离通信部。作为一例，无人机100的近距离通信部可以为RFID(射频识别)、蓝牙(BLE)、NFC(近场通信)等。无人机100的近距离通信部向无人机无线充电系统的通信部700发送事先存储的ID信息。
ID信息中包括关于无人机100的种类、以及无人机100的电池的种类等的信息。无人机100包括近距离通信部是因为，无人机100的电池的量不充分时，无法通过一般的通信传输关于无人机100的信息。
通信部700可以与无人机100进行近距离通信，从而接收无人机100的ID信息。通信部700向控制部400发送ID信息。
控制部400连接到存储部800。在存储部800事先存储有关于无人机100的种类信息和无人机100的电池的信息等。控制部400可以比较ID信息和存储部800的事先存储的信息，通过对应的事先存储的信息，确认安放在无人机站上的无人机100的种类和无人机100的电池。因此，控制部400可以知晓电池的充电电压。控制部400可以改变充电器500的电压，将该充电器500的端子与各个充电垫片200连接，从而给无人机100的电池充电。
管制部900可以与控制部400收发信息。
管制部900在控制部400给无人机100充电时，修改对ID信息的履历并进行存储。管制部900通过与接收的ID信息相匹配，修改无人机100的电池充电时间、无人机100的充电次数等并进行存储。因此，管制部900可以检验无人机100的电池状态。
另外，管制部900可以与无人机100收发信息，接收无人机100的电池充电率等，当无人机100的电池的充电率有异常时，管制部900可以向控制部400发送管制信号，命令解除充电器500的端子和充电垫片200的连接。
另外，以上通过独立的构成说明了管制部900和控制部400，然而管制部900和控制部400也可以构成为一体。
以上，说明了本发明的实施例，然而只要是本领域技术人员，就可以在不脱离专利权利要求书中记载的本发明的思想的范围内，通过构成要素的附加、变更、删除或者增加等，多种多样地对本发明进行修改以及变更，而且其也包含在本发明的权利范围内。

Claims (8)

1.一种无人机无线充电系统，其包括：
多个充电垫片，整齐排列布置；
识别部，与各个所述充电垫片连接，在安放无人机的端子时进行操作；以及
控制部，将充电器连接到所述识别部操作的充电垫片。
2.根据权利要求1所述的无人机无线充电系统，其特征在于，所述识别部包括：第一识别部，允许一方向的电流移动；以及第二识别部，允许另一方向的电流移动。
3.根据权利要求2所述的无人机无线充电系统，其特征在于，所述第一识别部和所述第二识别部包括发光部。
4.根据权利要求2所述的无人机无线充电系统，其特征在于，所述控制部确认第一识别部和第二识别部的操作，从而确认与无人机的各个端子连接的所述充电垫片。
5.根据权利要求4所述的无人机无线充电系统，其特征在于，与多个充电垫片连接的所述第一识别部或者所述第二识别部操作时，所述控制部连接与多个充电垫片各自对应的充电器的端子。
6.根据权利要求1所述的无人机无线充电系统，其特征在于，
包括能够与所述无人机通过近距离通信收发信息的通信部，
所述控制部从所述通信部接收所述无人机发送的无人机的信息。
7.根据权利要求5所述的无人机无线充电系统，其特征在于，
包括事先存储有关于无人机的种类以及无人机的电池的信息的存储部，
所述控制部比较所述无人机的信息和存储在所述存储部的信息。
8.根据权利要求1所述的无人机无线充电系统，其特征在于，还包括存储所述无人机的电池被充电的履历信息的管制部。
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